#include "w25qxx.h"
#include "stm32f4xx_ll_gpio.h"
#include "stm32f4xx_ll_spi.h"
#include "stm32f4xx_ll_bus.h"
#include "stm32f4xx_ll_system.h"
#include "stm32f4xx_ll_cortex.h"

unsigned short W25QXX_TYPE=W25Q16;	//默认是W25Q256

void SPI1_Init(void)
{
    LL_SPI_InitTypeDef SPI_InitStruct = {0};
    LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    /* Peripheral clock enable */
    LL_APB2_GRP1_EnableClock(LL_APB2_GRP1_PERIPH_SPI1);
    LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOB);
    /**SPI1 GPIO Configuration
    PB3   ------> SPI1_SCK
    PB4   ------> SPI1_MISO
    PB5   ------> SPI1_MOSI
    */
    GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_3 | LL_GPIO_PIN_4 | LL_GPIO_PIN_5;
    GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_ALTERNATE;
    GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
    GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;
    GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_5;
    LL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

    /* SPI1 parameter configuration*/
    SPI_InitStruct.TransferDirection = LL_SPI_FULL_DUPLEX;          // 设置SPI单向或者双向的数据模式:SPI设置为双线模式
    SPI_InitStruct.Mode = LL_SPI_MODE_MASTER;                       // 设置SPI工作模式，设置为主模式
    SPI_InitStruct.DataWidth = LL_SPI_DATAWIDTH_8BIT;               // 设置SPI的数据大小:SPI发送接收8位帧结构
    SPI_InitStruct.ClockPolarity = LL_SPI_POLARITY_HIGH;            // 串行同步时钟的空闲状态为高电平
    SPI_InitStruct.ClockPhase = LL_SPI_PHASE_2EDGE;                 // 串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样
    SPI_InitStruct.NSS = LL_SPI_NSS_SOFT;                           // NSS信号由硬件（NSS管脚）还是软件（使用SSI位）管理:内部NSS信号有SSI位控制
    SPI_InitStruct.BaudRate = LL_SPI_BAUDRATEPRESCALER_DIV256;      // 定义波特率预分频的值:波特率预分频值为256
    SPI_InitStruct.BitOrder = LL_SPI_MSB_FIRST;                     // 指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始
    SPI_InitStruct.CRCCalculation = LL_SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;  // 关闭硬件CRC校验
    SPI_InitStruct.CRCPoly = 7;
    LL_SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStruct);
    LL_SPI_SetStandard(SPI1, LL_SPI_PROTOCOL_MOTOROLA);
}

unsigned char SPI1_ReadWriteByte(unsigned char TxData)
{
    unsigned char read, send = TxData;
    while (LL_SPI_IsActiveFlag_TXE(SPI1) == 0);
    LL_SPI_TransmitData8(SPI1, send);
    while (LL_SPI_IsActiveFlag_RXNE(SPI1) == 0);
    read = LL_SPI_ReceiveData8(SPI1);
    return read;
}
//4Kbytes为一个Sector
//16个扇区为1个Block
//W25Q256
//容量为32M字节,共有512个Block,8192个Sector 
													 
//初始化SPI FLASH的IO口
void W25QXX_Init(void)
{ 
    /* Peripheral clock enable */
    LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOB);

    LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_0;
    GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_OUTPUT;
    GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;        //快速   
    GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;   //推挽输出
    GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_UP;                 //上拉
    GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_0;
    LL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

    //初始化SPI
	SPI1_Init();
    //设置为21M时钟,高速模式
    LL_SPI_SetBaudRatePrescaler(SPI1, LL_SPI_BAUDRATEPRESCALER_DIV4); 
    // 打开SPI
    LL_SPI_Enable(SPI1);
    //读取FLASH ID.
	W25QXX_TYPE=W25QXX_ReadID();	        
}
/*******************************************************************************
* Function Name  : W25QXX_ReadSR
* Description    : 读取W25QXX的状态寄存器
* Input          : none
* Output         : None
* Return         : 状态寄存器
*******************************************************************************/	
//读取W25QXX的状态寄存器
//BIT7  6   5   4   3   2   1   0
//SPR   RV  TB BP2 BP1 BP0 WEL BUSY
//SPR:默认0,状态寄存器保护位,配合WP使用
//TB,BP2,BP1,BP0:FLASH区域写保护设置
//WEL:写使能锁定
//BUSY:忙标记位(1,忙;0,空闲)
//默认:0x00
unsigned char W25QXX_ReadSR(void)   
{  
	unsigned char byte=0;   
	W25QXX_CS=0;                            //使能器件   
	SPI1_ReadWriteByte(W25X_ReadStatusReg); //发送读取状态寄存器命令    
	byte=SPI1_ReadWriteByte(0Xff);          //读取一个字节  
	W25QXX_CS=1;                            //取消片选     
	return byte;   
} 
/*******************************************************************************
* Function Name  : W25QXX_Write_SR
* Description    : 写入25QXX的状态寄存器
* Input          : none
* Output         : None
* Return         : 状态寄存器
*******************************************************************************/	
//写W25QXX状态寄存器
//只有SPR,TB,BP2,BP1,BP0(bit 7,5,4,3,2)可以写!!!
void W25QXX_Write_SR(unsigned char sr)   
{   
	W25QXX_CS=0;                            	//使能器件   
	SPI1_ReadWriteByte(W25X_WriteStatusReg);  	//发送写取状态寄存器命令    
	SPI1_ReadWriteByte(sr);               		//写入一个字节  
	W25QXX_CS=1;    
    delay_us(100);                        	//取消片选     	      
}   
/*******************************************************************************
* Function Name  : W25QXX_Write_Enable
* Description    : W25QXX写使能，将WEL置位   
* Input          : none
* Output         : None
* Return         : none
*******************************************************************************/	 
void W25QXX_Write_Enable(void)   
{
	W25QXX_CS=0;                            	//使能器件   
    SPI1_ReadWriteByte(W25X_WriteEnable); 		//发送写使能  
	W25QXX_CS=1;   
    delay_us(100);                           	//取消片选     	      
} 
/*******************************************************************************
* Function Name  : W25QXX_Write_Disable
* Description    : W25QXX写禁止
* Input          : none
* Output         : None
* Return         : none
*******************************************************************************/	
void W25QXX_Write_Disable(void)   
{  
	W25QXX_CS=0;                            	//使能器件   
	SPI1_ReadWriteByte(W25X_WriteDisable);  	//发送写禁止指令    
	W25QXX_CS=1;                            	//取消片选     	      
} 	
/*******************************************************************************
* Function Name  : W25QXX_ReadID
* Description    : W25QXX芯片ID读取
* Input          : none
* Output         : None
* Return         : 芯片的ID
*******************************************************************************/			   
//0XEF13,表示芯片型号为W25Q80  
//0XEF14,表示芯片型号为W25Q16    
//0XEF15,表示芯片型号为W25Q32  
//0XEF16,表示芯片型号为W25Q64 
//0XEF17,表示芯片型号为W25Q128 	  
unsigned short W25QXX_ReadID(void)
{
	unsigned short Temp = 0;	  
	W25QXX_CS=0;				    
	SPI1_ReadWriteByte(0x90);//发送读取ID命令	    
	SPI1_ReadWriteByte(0x00); 	    
	SPI1_ReadWriteByte(0x00); 	    
	SPI1_ReadWriteByte(0x00); 	 			   
	Temp|=SPI1_ReadWriteByte(0xFF)<<8;  
	Temp|=SPI1_ReadWriteByte(0xFF);	 
	W25QXX_CS=1;				    
	return Temp;
}   	
/*******************************************************************************
* Function Name  : W25QXX_Read
* Description    : 读取SPI FLASH  
* Input          : Buffer数据存储区ＲReadAddr读取地址， NumByteToRead:要读取的字节数(最大65535)
* Output         : None
* Return         : none
*******************************************************************************/	
void W25QXX_Read(unsigned char* pBuffer, unsigned int ReadAddr, unsigned short NumByteToRead)   
{ 
	unsigned short i;   										    
	W25QXX_CS=0;                            	//使能器件   
    SPI1_ReadWriteByte(W25X_ReadData);         	//发送读取命令   
    SPI1_ReadWriteByte((unsigned char)((ReadAddr)>>16));  	//发送24bit地址    
    SPI1_ReadWriteByte((unsigned char)((ReadAddr)>>8));   
    SPI1_ReadWriteByte((unsigned char)ReadAddr);   
    for(i=0;i<NumByteToRead;i++)
	{ 
        pBuffer[i]=SPI1_ReadWriteByte(0XFF);   	//循环读数  
    }
		W25QXX_CS=1;  				    	      
}  
/*******************************************************************************
* Function Name  : W25QXX_Write_Page
* Description    : SPI在一页(0~65535)内写入少于256个字节的数据							
* Input          : pBuffer数据存储区，WriteAddr开始写入的地址(24bit)，NumByteToWrite要写入的字节数(最大256),该数不应该超过该页的剩余字节数!!!
* Output         : None
* Return         : none
*******************************************************************************/		 
void W25QXX_Write_Page(unsigned char* pBuffer,unsigned int WriteAddr,unsigned short NumByteToWrite)
{
	unsigned short i;  
    W25QXX_Write_Enable();                  	//SET WEL 
	W25QXX_CS=0;                            	//使能器件   
    SPI1_ReadWriteByte(W25X_PageProgram);      	//发送写页命令   
    SPI1_ReadWriteByte((unsigned char)((WriteAddr)>>16)); 	//发送24bit地址    
    SPI1_ReadWriteByte((unsigned char)((WriteAddr)>>8));   
    SPI1_ReadWriteByte((unsigned char)WriteAddr);   
    for(i=0;i<NumByteToWrite;i++)
		SPI1_ReadWriteByte(pBuffer[i]);			//循环写数  
	W25QXX_CS=1;                            	//取消片选 
	W25QXX_Wait_Busy();							//等待写入结束
    delay_us(100);  
} 
/*******************************************************************************
* Function Name  : W25QXX_Write_NoCheck
* Description    : 无检验写SPI FLASH 
*									 必须确保所写的地址范围内的数据全部为0XFF,否则在非0XFF处写入的数据将失败!
*									 具有自动换页功能 
*									 在指定地址开始写入指定长度的数据,但是要确保地址不越界!
* Input          : pBuffer:数据存储区， WriteAddr:开始写入的地址(24bit)，NumByteToWrite:要写入的字节数(最大65535)
* Output         : None
* Return         : none
*******************************************************************************/		
void W25QXX_Write_NoCheck(unsigned char* pBuffer,unsigned int WriteAddr,unsigned short NumByteToWrite)   
{ 			 		 
	unsigned short pageremain;	   
	pageremain=256-WriteAddr%256; 							//单页剩余的字节数		 	    
	if(NumByteToWrite<=pageremain)pageremain=NumByteToWrite;//不大于256个字节
	while(1)
	{	   
		W25QXX_Write_Page(pBuffer,WriteAddr,pageremain);
		if(NumByteToWrite==pageremain)
			break;											//写入结束了
		else 												//NumByteToWrite>pageremain
		{
			pBuffer+=pageremain;
			WriteAddr+=pageremain;	

			NumByteToWrite-=pageremain;			  			//减去已经写入了的字节数
			if(NumByteToWrite>256)
				pageremain=256; 							//一次可以写入256个字节
			else 
				pageremain=NumByteToWrite; 	  				//不够256个字节了
		}
	};	    
} 
/*******************************************************************************
* Function Name  : W25QXX_Write_NoCheck
* Description    : 无检验写SPI FLASH ，在指定地址开始写入指定长度的数据
* Input          : pBuffer:数据存储区，WriteAddr:开始写入的地址(24bit)，NumByteToWrite:要写入的字节数(最大65535)   
* Output         : None
* Return         : none
*******************************************************************************/	
unsigned char W25QXX_BUFFER[4096];		 
void W25QXX_Write(unsigned char* pBuffer,unsigned int WriteAddr,unsigned short NumByteToWrite)   
{ 
	unsigned int secpos;
	unsigned short secoff;
	unsigned short secremain;	   
	unsigned short i;    
	unsigned char * W25QXX_BUF;	  
	W25QXX_BUF=W25QXX_BUFFER;	     
	secpos=WriteAddr/4096;								//扇区地址  
	secoff=WriteAddr%4096;								//在扇区内的偏移
	secremain=4096-secoff;								//扇区剩余空间大小   
	if(NumByteToWrite<=secremain)secremain=NumByteToWrite;//不大于4096个字节
	while(1) 
	{	
		W25QXX_Read(W25QXX_BUF,secpos*4096,4096);		//读出整个扇区的内容
		for(i=0;i<secremain;i++)						//校验数据
		{
			if(W25QXX_BUF[secoff+i]!=0XFF)break;		//需要擦除  	  
		}
		if(i<secremain)									//需要擦除
		{
			W25QXX_Erase_Sector(secpos);				//擦除这个扇区
			for(i=0;i<secremain;i++)	   				//复制
			{
				W25QXX_BUF[i+secoff]=pBuffer[i];	  
			}
			W25QXX_Write_NoCheck(W25QXX_BUF,secpos*4096,4096);//写入整个扇区  
		}
		else 
			W25QXX_Write_NoCheck(pBuffer,WriteAddr,secremain);//写已经擦除了的,直接写入扇区剩余区间. 				   
		if(NumByteToWrite==secremain)
			break;	//写入结束了
		else		//写入未结束
		{
			secpos++;							//扇区地址增1
			secoff=0;							//偏移位置为0 	 

			pBuffer+=secremain; 				//指针偏移
			WriteAddr+=secremain;				//写地址偏移	   
			NumByteToWrite-=secremain;			//字节数递减
			if(NumByteToWrite>4096)
				secremain=4096;					//下一个扇区还是写不完
			else 
				secremain=NumByteToWrite;		//下一个扇区可以写完了
		}	 
	};	 
}
/*******************************************************************************
* Function Name  : W25QXX_Erase_Chip
* Description    : 擦除整个芯片	
* Input          : none
* Output         : None
* Return         : none
*******************************************************************************/	
void W25QXX_Erase_Chip(void)   
{                                   
    W25QXX_Write_Enable();                  //SET WEL 
    W25QXX_Wait_Busy();   
  	W25QXX_CS=0;                            //使能器件   
    SPI1_ReadWriteByte(W25X_ChipErase);     //发送片擦除命令  
	W25QXX_CS=1;                        	//取消片选     	      
	W25QXX_Wait_Busy();   					//等待芯片擦除结束
    delay_us(100);  
}  
/*******************************************************************************
* Function Name  : W25QXX_Erase_Sector
* Description    : 擦除一个扇区，擦除一个扇区要150ms
* Input          : Dst_Addr:扇区地址 根据实际容量设置
* Output         : None
* Return         : none
*******************************************************************************/	
void W25QXX_Erase_Sector(unsigned int Dst_Addr)   
{   
	Dst_Addr*=4096;
	W25QXX_Write_Enable();                  	//SET WEL 	 
	W25QXX_Wait_Busy();   
	W25QXX_CS=0;                            	//使能器件   
	SPI1_ReadWriteByte(W25X_SectorErase);      	//发送扇区擦除指令 
	SPI1_ReadWriteByte((unsigned char)((Dst_Addr)>>16));  	//发送24bit地址    
	SPI1_ReadWriteByte((unsigned char)((Dst_Addr)>>8));   
	SPI1_ReadWriteByte((unsigned char)Dst_Addr);  
	W25QXX_CS=1;                           		//取消片选     	      
	W25QXX_Wait_Busy();   				 		//等待擦除完成
    delay_us(100);  
} 
/*******************************************************************************
* Function Name  : W25QXX_Wait_Busy
* Description    : 等待空闲
* Input          : none
* Output         : None
* Return         : none
*******************************************************************************/	
void W25QXX_Wait_Busy(void)   
{   
	while((W25QXX_ReadSR()&0x01)==0x01);   // 等待BUSY位清空
} 
/*******************************************************************************
* Function Name  : W25QXX_PowerDown
* Description    : 进入掉电模式
* Input          : none
* Output         : None
* Return         : none
*******************************************************************************/	
void W25QXX_PowerDown(void)   
{ 
  	W25QXX_CS=0;                            //使能器件   
    SPI1_ReadWriteByte(W25X_PowerDown);     //发送掉电命令  
	W25QXX_CS=1;                           //取消片选     	      
    delay_us(3);                            //等待TPD  
}   
/*******************************************************************************
* Function Name  : W25QXX_WAKEUP
* Description    : 唤醒
* Input          : none
* Output         : None
* Return         : none
*******************************************************************************/	
void W25QXX_WAKEUP(void)   
{  
  	W25QXX_CS=0;                            	//使能器件   
    SPI1_ReadWriteByte(W25X_ReleasePowerDown);  //send W25X_PowerDown command 0xAB    
	W25QXX_CS=1;                            	//取消片选     	      
    delay_us(3);                               	//等待TRES1
}   